Die Regulation der Aufnahme von Nahrungspolyaminen in Drosophila melanogaster

• Antragsteller: Professor Dr. Kai Lüersen
• Fachliche Zuordnung: Ernährungswissenschaften
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 317469350

Nahrungspolyamine fördern gesundes Altern und Langlebigkeit in tierischen Organismen. Es ist davon auszugehen, dass hierfür die intestinale Polyaminaufnahme entscheidend ist. Die molekulare Ebene des Polyamintransports ist bei Metazoen jedoch nicht geklärt. Der Modellorganismus Drosophila melanogaster soll hier dazu verwendet werden, Transporter zu identifizieren, die die Aufnahme von Nahrungspolyaminen verantworten. Ihre Rolle für die Polyaminhomöostase, gesundes Altern und damit verbundenen Phänotypen wie etwa die intestinale Immunoseneszenz und Tumorgenese soll geklärt werden. Dazu werden wir die leistungsstarken genetischen Methoden der Fruchtfliege, ein holidisches Medium, das ein Wachstum unter polyaminfreien und definierten Polyaminbedingungen erlaubt, sowie Drosophila Zellkulturen nutzen. Das regulatorische Protein Antizym ist ein potenzieller Inhibitor der Polyaminaufnahme. Antizyme zeichnet ein ungewöhnlicher evolutiv konservierter +1-Leserahmenverschiebungsmechanismus aus, der den Translationsprozess u.a. polyaminabhängig reguliert. Mithilfe transgener Strategien ist geplant, die Expressionskontrolle des D. melanogaster Antizyms in vivo systematisch zu untersuchen, wobei lebensverlängernde Bedingungen wie eine erhöhte Nahrungspolyaminkonzentration, ein Nahrungsaminosäuremangel oder ein reduzierter mTOR Signalweg im Fokus stehen werden. Hierbei soll auch die Bedeutung des Antizyms für die Aufnahme von Nahrungspolyaminen und den Alterungsprozess ermittelt werden. Die positiven Effekte von Nahrungspolyaminen könnten (teilweise) auch auf eine Veränderung der intestinalen Mikrobiota zurückzuführen sein. Dies soll in einem gnotobiotischen Ansatz untersucht werden. Da der Polyaminstoffwechsel hochkonserviert ist, werden unsere Arbeiten auch zu einem besseren Verständnis der intestinalen Polyaminaufnahme im Menschen führen, was Einfluss auf die pharmakologische und geriatrische Forschung hätte.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen